摘要:在小學數(shù)學中,數(shù)與代數(shù)一直是學習重點,數(shù)的概念是不斷擴展的,人們在生活中經常會遇到各種相反意義的量,如氣溫有零上零下,為了方便,人們就考慮用相反意義的數(shù)來表示,人們引入了正負數(shù)這個概念,把零上溫度記為正,把零下溫度記為負。正負數(shù)也是一種數(shù)的帶入,“數(shù)感”一詞,最早出現(xiàn)在上世紀70年代,數(shù)感的培養(yǎng)使學生的思維更加靈活,特別是在數(shù)學教學過程中,對數(shù)感的培養(yǎng)問題,就現(xiàn)在來講是提高學生數(shù)學能力和理性分析能力的基礎,在數(shù)學教學過程中必不可少。
關鍵詞:數(shù)感" 正負數(shù)" 溫度
“數(shù)感”一詞是外國數(shù)學家提出的,他認為數(shù)感是對微小數(shù)量變化的一種直覺感受,發(fā)展到現(xiàn)在,關于數(shù)感的研究越來越深入,基于不同的研究者對數(shù)感的研究,主要整理了關于以下幾種觀念:數(shù)感是關于數(shù)學的直覺;數(shù)感是關于概念的網絡結構;數(shù)感是關于數(shù)與運算的一般理解;數(shù)感是數(shù)概念擴展中產生的一種對數(shù)學的敏感和理解。雖然數(shù)感的觀點不同,但是數(shù)感的基礎和數(shù)感的外在表現(xiàn)形式是一樣的,數(shù)感的基礎是指數(shù)感在數(shù)學關系、運算意義、運算律等理解的基礎上發(fā)展起來的;數(shù)感的外在表現(xiàn),指的是能否更好地解決數(shù)學類問題。數(shù)學老師就要抓住這兩點來培養(yǎng)學生的數(shù)感。本文主要通過正負數(shù)來感悟數(shù)感,現(xiàn)以“溫度”的學習為例。
一、以正負數(shù)為例來初步感知數(shù)感
一種新數(shù)的出現(xiàn)都是由于生產生活實際需要以及數(shù)學學科本身的實際需要而產生的。在學習了“認識萬以內的數(shù)”“初步認識小數(shù)、分數(shù)”之后,學生有必要對數(shù)有進一步的認識。在實際生活中,常常會遇到相反量的數(shù),我們把比0大的數(shù)叫做正數(shù),把比0小的數(shù)叫做負數(shù),正數(shù)與負數(shù)表示意義相反的量。負數(shù)用負號(即相當于減號)“-”和一個正數(shù)標記,如-2,代表的就是2的相反數(shù)。正負數(shù)的感知就是數(shù)感的一種培養(yǎng),數(shù)感大都來源于學生的生活經驗,又作用于學生的生活,通過不斷的反復積淀,發(fā)展成更好的數(shù)感。新課標中有多處指出注重學生的感知能力培養(yǎng),貫穿于小學階段的數(shù)學學習,數(shù)感在數(shù)學的學習中起到很大的作用,因此我們要注重數(shù)感的培養(yǎng)。但是,由于數(shù)感具有非標準化的特點,在教學過程中很容易被老師忽略,容易成為教學的盲點,導致學生在課堂學習過程中缺乏數(shù)感培養(yǎng)。
學生數(shù)感的產生過程是一種培養(yǎng)、積淀的過程。通過挖掘數(shù)學知識本身的含義,回歸數(shù)學的本質,目的就是讓學生能在理解知識本身的同時,培養(yǎng)具體的數(shù)感。再把靜態(tài)的數(shù)學課本知識轉化為動態(tài)的“創(chuàng)造”過程,在“創(chuàng)造”過程中積累一定的數(shù)學生活經驗,從而達到數(shù)感的培養(yǎng)。然后通過學生自身不斷的體驗,引導學生在課堂上體驗,在生活中體驗,不停地感悟,促進學生感悟數(shù)感積淀的過程。
二、通過溫度認識正負數(shù),理解數(shù)感
日常生活中學生對溫度并不陌生,但是建立在已有生活經驗的基礎上,帶有一定的隨意性。以溫度為正負數(shù)的模型,感悟數(shù)擴充的必要性,幫助學生更好地體驗零上溫度與零下溫度的差異,積累理解“一對相反意義的量”的活動經驗,有助于學生正確、全面、深刻地感知數(shù)、認識數(shù),建立良好的數(shù)感,為以后學習負數(shù)奠定基礎。
【案例】你能快速地找到北京的最低氣溫和最高氣溫嗎?
師:北京最低氣溫是零下2℃,最高氣溫是5℃。這個5℃指的是零上溫度,都同意嗎?
師:你們能在老師的溫度計上找到這兩個溫度嗎?
生:找不到。
師:為什么你們都找不到,怎么回事?看來要找到零下2℃,還需要(零下),那就把零下給你,現(xiàn)在你能找到嗎?
生:現(xiàn)在可以找到零下2℃的位置。
通過給出的溫度計沒有零和零下溫度,讓學生來找零下2℃,感知正負數(shù)存在的必要性。
師:在這里我們把這個“-”號叫做負號,讀作負2攝氏度,表示零下2攝氏度,我們一起來讀一讀。(負二攝氏度)
師:把這個“+”號叫做正號,讀作正5攝氏度,表示零上5攝氏度。(正五攝氏度)
師:這里的“+”號是可以省略的,但是“-”號不可以省略。
通過這樣一個例子,讓學生感知了正負數(shù)的意義,理解了數(shù)感。整個學習過程以學生自學、小組共學、老師導學,幫助學生在動手、動腦、動口活動中,讓學生對正負數(shù)有了一定的感知,體驗了數(shù)感。
三、經歷相反量的對比,發(fā)展數(shù)感
數(shù)感不僅是一種意識活動,還是一種高級的智力活動,學生在解決問題的時候,可以運用原有的知識和生活經驗,細致到每個方面。
課例中對比零上溫度17℃和零下溫度17℃,設計的時候讓學生在溫度計上找到各個溫度的位置,兩個都是17℃,位置怎么就不一樣了?而且這兩個數(shù)是關于0對稱的,從而理解0既不是正數(shù)也不是負數(shù),0是正數(shù)和負數(shù)的分界線。學生通過在溫度計上找各個溫度的位置這個活動,感悟到了數(shù)分為正數(shù)、0、負數(shù)。這樣動手動腦得出的結論讓學生能更加清晰地感受到正負數(shù)存在的必要性,以及相同的數(shù)加了負號那么就是相反意義的量。讓學生經歷相反量的對比,很容易就明白相反量的概念,理解了相反的量就能更好地發(fā)展數(shù)感。
四、充分體驗生活實際,積淀數(shù)感
數(shù)學是一門嚴謹?shù)膶W科,那么就需要有精確的量。在課堂設計的時候通過在數(shù)軸上找一找各個數(shù)的位置這樣的活動讓學生感知數(shù)。給出幾個數(shù)如-2、0、17、23、-10這些數(shù),讓學生思考該怎樣找到它們在數(shù)軸上的位置,方法是多樣的,可以先確定0的位置,再去找正負數(shù)的位置;也可以把數(shù)按從大到小或是從小到大的順序排列,從而找到各個數(shù)的位置,運用數(shù)軸幫助學生建立數(shù)感。
培養(yǎng)數(shù)感是一個積淀的過程,需要不斷體驗生活中具體的量才能有更好的數(shù)感。有一個很簡單的例子:日常生活中為什么大人一感覺溫度就知道該穿什么衣服,或者是聽了天氣預報就知道該怎樣穿衣了,這些都是數(shù)感在生活中的應用。課堂設計讓學生看兩幅圖片:一個是學生穿著秋裝在上課,一個是穿著冬裝在上課,讓學生猜一猜這兩幅圖的溫度到底是多少。這種猜溫度的活動可以激發(fā)學生學習的興趣,并且學生對比老師給出的溫度數(shù),學生會在心里進行對比和糾正,從而更加深刻地理解溫度的意義,更深一步是理解了正負數(shù)的意義,以及數(shù)感的培養(yǎng)。估測是最好的思考,學生的估測能力以數(shù)感為基礎,通過估測又可以發(fā)展數(shù)感,估測的環(huán)節(jié)就是數(shù)感的積淀過程。
五、數(shù)感的培養(yǎng)是提高學生數(shù)學素養(yǎng)的重要標志
數(shù)學素養(yǎng)不是用計算能力和解決數(shù)學問題來考查的,數(shù)學素養(yǎng)屬于認識論和方法論的綜合性思維形式,它具有概念化、抽象化、模式化的認知特點。具有數(shù)學素養(yǎng)的人,善于把數(shù)學中概念結論和處理方法運用于實際生活中。數(shù)感的形成有助于學生用數(shù)學的眼光去觀察、分析和表示各種事物之間的數(shù)量關系、空間關系和數(shù)學信息,形成量化意識。這是一個可以培養(yǎng)人理性思維和邏輯思維的過程,體驗數(shù)學與其他人文科學和自然科學之間的聯(lián)系,領略到數(shù)學的魅力。數(shù)感的培養(yǎng),可以引導學生對數(shù)學的探索、對數(shù)學的追求和對數(shù)學的發(fā)現(xiàn)。
總之,數(shù)感來源于生活經驗,培養(yǎng)學生的數(shù)感,讓學生更好地體驗生活。小學義務教育階段的數(shù)學為每個學生著想,適合每個孩子的需要,通過不斷的實踐和感知,讓學生自己去理解數(shù)的意義,從而建立起良好的數(shù)感。